Pfeiffer Vacuum feiert den 50. Geburtstag der Turbopumpe

Damals bestand das Ziel darin, ein kohlenwasserstofffreies Vakuum zu erzeugen. Heute sind die Turbopumpen von Pfeiffer Vacuum der Inbegriff für Hightech-Produkte mit hoher Zuverlässigkeit und optimalen Leistungsdaten.

Historie

Als Dr. Willi Becker 1945 die Leitung des Labors bei der Arthur Pfeiffer GmbH übernahm, interessierte er sich für alle Möglichkeiten, Pumpen zu bauen. Er konstruierte neue Öldiffusionspumpen, doch die größte Herausforderung war die Erzeugung eines kohlenwasserstofffreien Vakuums. Es gelang Becker, ein so genanntes Baffle zu konstruieren, das durch die Kombination aus rotierendem Flügelrad und stehenden Leiträdern mit spiegelbildlich angeordneten Flügeln das Wirkungsprinzip dieser Pumpe erheblich verbesserte. Luftmoleküle können in die gewünschte Richtung passieren, Ölmoleküle können entgegengesetzt nicht passieren. Die rotierenden Flügel waren dabei so ausgebildet, dass sie in axialer Richtung optisch dicht waren. Becker stellte fest, dass damit im Molekularbereich ein beachtliches Druckverhältnis erzeugt werden konnte. Dieser Effekt war von Winkel und Abstand der Rotorflügel der Scheiben abhängig. Als nächster Schritt lag nahe, durch Hintereinanderschalten von mehreren Scheiben eine Pumpe zu konstruieren. Diese Bauart erforderte nicht mehr den gefährlich geringen Spalt zwischen Rotor und Gehäuse und hatte dennoch die physikalischen Eigenschaften einer Molekularpumpe. Den Vornamen „Turbo“ erhielt die neue Pumpe, weil der Aufbau mit Rotoren und Statoren einer Turbine ähnelte.

Serienfertigung

1958 startete die Serienfertigung der ersten Turbomolekularpumpe, die ein Saugvermögen von 150 l/s erreichte und 95 kg wog. Wurden in den ersten Jahren 100 bis 200 Pumpen pro Jahr überwiegend für Universitäten und Forschungsinstitute gefertigt, eröffneten sich durch die einfache Handhabung und das reine Vakuum neue Einsatzgebiete in der Analytik und in der industriellen Verfahrenstechnik. Insbesondere die rasante Entwicklung in der Mikroelektronik und im Bereich der Mikrochips wäre ohne Turbopumpen, die für das notwendige Hochvakuum unter extremen Bedingungen sorgen, nicht möglich gewesen.

Immer kleiner und besser

Entsprechend den zunehmenden Anwendungsgebieten entwickelte Pfeiffer Vacuum die klassische Turbopumpe stetig weiter. Die Turbos wurden kleiner, robuster, leistungsfähiger – ohne dass sich das Grundprinzip geändert hätte. 1967 wurde der ursprüngliche Riemenantrieb durch den elektronischen Antrieb ersetzt. Für den Einsatz im Weltraum wurde für die NASA 1978 eine Miniatur-Turbo entwickelt, die bei 16 l/s Saugvermögen und 90.000 Umdrehungen pro Minute nur 3 kg wog und erstmals eine Magnetlagerung enthielt. Heute bietet Pfeiffer Vacuum ein komplettes Programm von Turbopumpen mit unterschiedlichen Saugvermögen in konventioneller und Magnetlagertechnik inklusive integriertem Antrieb an.